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动物也能拆解微生物的碳储存聚合物，研究把这条能力扩展到九个动物门
顶级刊物论文速递 · 发布 2026-08-13T20:40:00+08:00 · 更新 2026-08-13T20:43:19+08:00
核心结论
Nature Ecology & Evolution 在无肠海洋寡毛类动物中发现并实验验证可降解微生物储存型聚羟基脂肪酸酯的 PHAD，随后把同源酶扩展到九个动物门的 66 个以上物种和 19 个原生生物物种。这提示微生物碳储备可能是一条跨营养级资源，但各物种的自然环境通量和祖先状态仍需验证。
Nature Ecology & Evolution 8 月 13 日发表研究，修正了微生物储存型聚羟基脂肪酸酯（sPHA）主要由细菌和真菌降解的传统认识。团队首先在无肠海洋寡毛类动物 Olavius algarvensis 中发现聚羟基脂肪酸酯解聚酶（PHAD），随后用异源表达、酶学和质谱实验确认该酶可把 sPHA 降解成能够进入保守代谢通路的羟基烷酸单体。
sPHA 是许多细菌和嗜盐古菌在碳充足、氧或氮磷等生长条件受限时储存的碳和能量，广泛存在于土壤、污泥和海洋沉积物。研究对象没有口和肠道，完全依赖消化表皮内的细菌共生体获得营养；其优势共生菌储存的 sPHA 可占该共生菌细胞碳的 42%，也占整个共生体系总碳的 14%。mRNA 成像显示，动物的 PHAD 恰在消化共生菌的表皮部位表达，形成了基因、位置和功能相互吻合的证据链。
团队随后在九个动物门、超过 66 个具有肠道的动物物种，以及三个主要超类群的 19 个原生生物物种中识别到 PHAD，并用来自系统发育距离很远、生活于水生和陆生环境的动物酶做功能验证。论文据此提出，这种能力可能可以追溯到后生动物共同祖先。若后续生态定量支持这一判断，微生物 sPHA 就不只是细胞内部的备用能源，也可能是一条跨营养级转移的碳资源，影响共生、摄食和生态系统碳循环的建模。
需要谨慎的是，序列同源并不自动等于每个物种在自然环境中都会大量利用 sPHA；论文对多个代表酶进行了实验验证，但并未逐一测定所有 66 个以上物种的实际摄取通量。共同祖先推断也依赖基因树和现有基因组采样。下一步要结合环境表达、同位素示踪和食物网通量，判断该通路在不同生态系统中究竟贡献多少碳。
信息来源
可信度说明
来源为 Nature Ecology & Evolution 同行评议开放获取论文原始页，可核验海洋蠕虫中的酶学与质谱验证、表皮表达位置、九个动物门、66 个以上动物物种和 19 个原生生物物种等结果。广泛分布结论有跨谱系功能实验支撑，但生态通量和祖先状态仍含推断成分。
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